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作者：Maxim Integrated技術(shù)團隊成員 Patrick Gallagher 輕便、聲音響亮、時(shí)尚！在一個(gè)復古的手提音箱上安裝一組揚聲器、無(wú)源交叉點(diǎn)開(kāi)關(guān)、一個(gè)放大器和幾個(gè)可充電電池，就制作成了一款雖稍顯笨重但具有便攜性、聲音響亮的立體聲音響器材。這就是“boomcase”！ Boomcase的啟示 我對boomcase的靈感來(lái)自于互聯(lián)網(wǎng)上大量提供定制、按單生產(chǎn)的Jambox音箱銷(xiāo)售商。他們的銷(xiāo)售價(jià)格昂貴，通常高達約800美元以上，甚至有時(shí)候達到2,000美元。我非常喜歡這個(gè)點(diǎn)子和賺錢(qián)的靈感！并且我也具備這種知識，于是決定以一半的成本制作一個(gè)。 Boomcase的構造 關(guān)鍵的手提音箱 我從開(kāi)始就很清楚手提音箱的外觀(guān)幾乎和它的聲音一樣重要。在逛了多個(gè)舊貨店之后，我發(fā)現購買(mǎi)經(jīng)典而獨特的手提音箱的最好途徑是網(wǎng)購。我購買(mǎi)了一個(gè)上世紀40年代的條紋粗呢布手提音箱，很符合我的品味，價(jià)格也合理。 電子器件 作為一名應用工程師，我有機會(huì )接觸Maxim Integrated的所有器件和評估板。我使用了功率最高的D類(lèi)放大器——MAX98400A。這款器件很有優(yōu)勢，因為既可配置為每通道達20W功率的立體聲放大器，稍加調整后又可配置為40W單聲道放大器。另外，評估板上還有兩個(gè)共用電源軌放大器(圖1)。 
圖1. 整個(gè)項目從MAX98400A開(kāi)始。評估板上有兩個(gè)40W放大器，我計劃設計的音箱聲音會(huì )很響亮。 評估板證明，由于被驅動(dòng)的揚聲器就有濾波功能，所以沒(méi)必要對D類(lèi)放大器的輸出進(jìn)行濾波。所以，評估板上的一個(gè)放大器配置為進(jìn)行無(wú)濾波評估，另一個(gè)具有板載無(wú)源D類(lèi)濾波器。我開(kāi)始想設計一個(gè)2.1系統，一個(gè)放大器輸出立體聲，另一個(gè)放大器的全部功率驅動(dòng)單個(gè)低音揚聲器。經(jīng)過(guò)仔細考慮，我決定采用雙功放驅動(dòng)8個(gè)揚聲器。一個(gè)立體聲功放推動(dòng)兩個(gè)低音揚聲器，另一個(gè)立體聲功放通過(guò)交叉點(diǎn)開(kāi)關(guān)，然后連接至中音驅動(dòng)器，每通道有兩個(gè)高音揚聲器(圖2)。
圖2. 在手提音箱中采用兩個(gè)MAX98400A放大器的揚聲器元件原理圖。一個(gè)放大器專(zhuān)用于推動(dòng)大8in揚聲器，另一個(gè)放大器通過(guò)交叉點(diǎn)開(kāi)關(guān)推動(dòng)兩個(gè)2in高音揚聲器和一個(gè)3in全頻揚聲器。 音響設置 在重新設計家庭音響之前，我選擇驅動(dòng)器時(shí)主要考慮兩個(gè)因素：尺寸/幾何結構和外觀(guān)。我們制作了紙板模型，以確保音響滿(mǎn)足我的預期布局。在安裝了揚聲器之后，我注意到手提音箱的箱壁不足以支撐所有驅動(dòng)器的重量。于是我去掉了里襯并粘上了膠合板，以提高強度，從而能夠支撐揚聲器。接下來(lái)，我選擇無(wú)源交叉點(diǎn)開(kāi)關(guān)，這對于揚聲器的頻率響應非常重要。 我最初計劃對低音揚聲器進(jìn)行低通濾波，但試聽(tīng)后覺(jué)得其實(shí)沒(méi)必要對低音進(jìn)行濾波。隨后，我通過(guò)提高無(wú)濾波設計的響度，肯定了這種設計。盡管經(jīng)過(guò)濾波的方法會(huì )產(chǎn)生更平衡的音頻，但我的boomcase的目的并不是所謂的“平衡”音頻，我要的是響亮！ 組裝階段，我使用規格為12的音頻線(xiàn)和香蕉插孔將揚聲器和交叉點(diǎn)開(kāi)關(guān)連接到評估板。然后將交叉點(diǎn)開(kāi)關(guān)用膠水粘在手提音箱壁上(圖3)。我將連接線(xiàn)焊接到耳機香蕉插孔連接器引腳，然后用熱縮管保護焊接點(diǎn)，對很大的電源開(kāi)關(guān)也做了相同處理。在質(zhì)量上毫不含糊！
圖3. 我使用規格為12的音頻線(xiàn)(據我所知，這很穩固)和香蕉插孔將揚聲器連接至電路板。然后將交叉點(diǎn)開(kāi)關(guān)用膠水粘在手提音箱壁 電源系統 每個(gè)放大器的絕對最大供電電壓為28V，24V在工作范圍之內。我使用了兩個(gè)UPS，鉛酸電池，以實(shí)現高能量密度。沒(méi)錯，很重，但是都放在量身定制的手提音箱內——重量不是問(wèn)題。有了這種電源，boomcase就能夠在最大音量下工作大約5個(gè)小時(shí)，音量適度時(shí)工作時(shí)間更長(cháng)。 電池盒是用膠合板和管卡制成的(圖4A)。為了分配重量，我將電池盒放在了手提音箱的背面底部，以平衡揚聲器的重量。我裁掉了一塊手提音箱里襯，以便粘接電池盒(圖4B)。我在側面安裝了一個(gè)XLR端口，用以連接24V電池充電器和帶LED指示燈的開(kāi)關(guān)。最后，我用Ployfill填充材料塞滿(mǎn)手提音箱，有助于增強低音及減少咔嗒聲(圖5)。
圖4. 裝在盒中的電池(4A)。裁掉一段手提音箱里襯，以便粘接電池盒。電池盒放在手提音箱的背面底部，以平衡揚聲器的重量(4B)。
圖5. 用Ployfill填充材料塞滿(mǎn)手提音箱，有助于增強低音及減少咔嗒聲。 享受音樂(lè ) 從開(kāi)始之初，我就將boomcase的音頻源設計為3.5mm插孔，這樣就能夠利用智能手機及其它便攜裝置播放音樂(lè )。但是，我遇到了一個(gè)很有意思的問(wèn)題：我的手機帶有插孔檢測電路。第一次將手機連接到boomcase時(shí)，幾乎聽(tīng)不到聲音。我在放大器的輸入上增加了一個(gè)連接至地的32Ω電阻(圖2)，從而騙過(guò)插孔檢測電路�，F在，智能手機在插孔檢測期間會(huì )檢測到阻抗，會(huì )認為正在驅動(dòng)耳機，于是就輸出較大的信號電平。 Boomcase聲音響亮，制作過(guò)程也很有趣，并且它的聲音和它的外觀(guān)一樣棒(圖6)。但是，我還沒(méi)有徹底完工。我希望能夠在箱體和箱蓋之間進(jìn)行更好的密封�，F在，如果您播放“Bassy”音樂(lè )，低音量時(shí)會(huì )聽(tīng)到像是端口噪聲的聲音。目前為止，計劃在手提音箱的兩部分之間使用發(fā)泡密封條之類(lèi)的東西(比如擋風(fēng)雨條)和泡沫線(xiàn)。我還準備增加Bluetooth藍牙功能。Boomcase已經(jīng)具備了鄉村音樂(lè )的風(fēng)格，如果將耳機線(xiàn)去掉，一定會(huì )出盡風(fēng)頭！
圖6. 完工的boomcase。 附材料清單(BOM)
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